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CN206057406U - 一种无桥pfc电流电压型采样电路 - Google Patents

一种无桥pfc电流电压型采样电路 Download PDF

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CN206057406U
CN206057406U CN201620808760.XU CN201620808760U CN206057406U CN 206057406 U CN206057406 U CN 206057406U CN 201620808760 U CN201620808760 U CN 201620808760U CN 206057406 U CN206057406 U CN 206057406U
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CN
China
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circuit module
electrically connected
signal
resistor
voltage
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郝建强
王华轶
邓勇
程中原
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SHENZHEN MOSO POWER ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
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SHENZHEN MOSO POWER ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本实用新型实施例提供了一种无桥PFC电流电压型采样电路,其中,所述无桥PFC电流电压型采样电路包括:主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块、分压电路模块,所述主回路电路模块与所述采样电路模块电性连接,所述精密绝对值电路模块分别与所述采样电路模块和所述分压电路模块电性连接;本实用新型实施例利用主回路电路模块中的霍尔检测器件对系统电流进行检测,然后通过采样电路模块对其进行电流采样并将电流转化为电压,经过精密绝对值电路模块进行反相处理,最后在通过分压电路模块输出负值的目标采样信号,这样的电路设计简单而且采样精度高,不会出现电流不对称的问题。

Description

一种无桥PFC电流电压型采样电路
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域,尤其涉及一种无桥PFC电流电压型采样电路。
背景技术
目前,无桥PFC(Power Factor Correction,PFC)主要是为了提高电路工作效率而产生的一种拓扑电路,其中电流采样设计是该拓扑电路中比较重要的电路环节。现有的无桥PFC电流型采样电路中,大都采用三个电流互感器对系统电流进行采样,叠加后再进行处理,这样采样得到的采样信号会出现电流不对称等问题,采样效果并不是很好。因此需要一种采用效果较好、采样精度较高的采样电路。
发明内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于,提供一种无桥PFC电流电压型采样电路,可提升电流电压型采样的精确度。
一方面,本实用新型实施例公开提供了一种无桥PFC电流电压型采样电路,所述无桥PFC电流电压型采样电路包括:主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块、分压电路模块,所述主回路电路模块与所述采样电路模块电性连接,所述精密绝对值电路模块分别与所述采样电路模块和所述分压电路模块电性连接;
所述主回路电路模块包括第一输入端口、第二输入端口和输出端口,所述第一输入端口和所述第二输入端口分别用于输入对应的第一交流电信号和第二交流电信号,所述主回路电路模块用于将所述第一交流电信号的正半周波形和所述第二交流电信号的负半周波形进行错位叠加处理,得到波形完整的电流型叠加信号,并通过所述输出端口输出所述电流型叠加信号;
所述采样电路模块用于对所述电流型叠加信号进行电流采样处理,将所述电流型叠加信号转换为对应的电压型叠加信号;
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号;
所述分压电路模块用于对所述电压型负值信号进行分压调节处理,并输出目标采样信号,所述目标采样信号用于驱动无桥PFC的控制单元。
其中可选地,所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号,包括:
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号的负半周波形进行跟随处理,并输出对应的包括负半周波形的第一负值分信号;
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号的正半周波形进行反相处理,并输出对应的包括正半周波形的第二负值分信号;
所述精密绝对值电路模块还用于将所述包括负半周波形的第一负值分信号和所述包括正半周波形的第二负值分信号进行错位叠加处理,得到波形完整的所述电压型负值信号。
其中可选地,
所述采样电路模块包括第一电阻器,所述输出端口通过所述第一电阻器与大地连接,且所述输出端口与所述精密绝对值电路模块电性连接。
其中可选地,所述精密绝对值电路模块包括:第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、第五电阻器、第一运算放大器、第二运算放大器,所述第一运算放大器包括第一正输入端口、第一负输入端口、第一信号输出端口,所述第二运算放大器包括第二正输入端口、第二负输入端口、第二信号输出端口,所述第一正输入端口通过所述第二电阻器与所述输出端口电性连接,所述第一负输入端口通过所述第三电阻器与所述分压电路模块电性连接,所述第二负输入端口通过所述第四电阻器与所述输出端口电性连接,所述第二负输入端口通过所述第五电阻器与所述分压电路模块电性连接,所述第一信号输出端口和所述第二信号输出端口分别与所述分压电路模块电性连接,所述第二正输入端口与大地连接。
其中可选地,所述精密绝对值电路模块还包括:第六电阻器、第七电阻器、第八电阻器、第一二极管、第二二极管、第一电容器、第二电容器,所述第一运算放大器还包括第一电源输入端口、第一接地输出端口,所述第一电源输入端口通过所述第六电阻器与+15V电压源电性连接,所述第一电源输入端口通过 所述第一电容器与大地连接,所述第一接地输出端口通过所述第七电阻器与-15V电压源电性连接,所述第一接地输出端口通过所述第二电容器与大地连接,所述第一信号输出端口通过所述第一二极管与所述分压电路模块电性连接,所述第二信号输出端口通过所述第二二极管与所述分压电路模块电性连接,所述第二正输入端口通过所述第八电阻器与大地电性连接。
其中可选地,所述分压电路模块包括:第九电阻器和第十电阻器,所述第三电阻器、所述第五电阻器、所述第一二极管以及所述第二二极管分别通过所述第九电阻器与所述第十电阻器的一端电性连接,且所述第十电阻器的一端用于输出所述目标采样信号,所述第十电阻器的另一端与大地连接。
其中可选地,所述主回路电路模块包括:霍尔检测器件、第一电感器、第二电感器、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管,所述霍尔检测器件包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一端口与所述第一输入端口电性连接,所述第三端口与所述输出端口电性连接,所述第二端口通过所述第一电感器与所述第三场效应管的漏极电性连接,所述第三场效应管的栅极与所述第一场效应管的栅极电性连接,所述第一场效应管的漏极与所述第二输入端口电性连接;所述第二端口与所述第二场效应管的漏极电性连接,所述第二场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极电性连接,所述第四场效应管的漏极通过所述第二电感器与所述第二输入端口电性连接,所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极、所述第三场效应管的源极以及所述第四场效应管的源极分别与大地电性连接。
其中可选地,所述主回路电路模块还包括:外接输出端口VCC、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第三电容器、第四电容器,所述第二端口通过所述第三二极管、所述第三电容器分别与所述外接输出端口VCC电性连接,所述第五二极管的一端分别与所述第一电感器的一端和所述第三场效应管的漏极电性连接,所述第五二极管的另一端与所述外接输出端口VCC电性连接;所述第二输入端口通过所述第四二极管、所述第四电容器分别与所述外接输出端口VCC电性连接,所述第六二极管的一端分别与所述第二电感器的一端和所述第四场效应管的漏极电性连接,所述第六二极管的另一端与所述外接输出端口VCC电性连接,所述外接输出端口VCC用于输出升压驱动信号,所述升压驱动信号用于驱动无桥PFC的元器件。
可以看出,本实用新型实施例提供的无桥PFC电流电压型采样电路,包括主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块、分压电路模块,其中,所述主回路电路模块与所述采样电路模块电性连接,所述精密绝对值电路模块分别与所述采样电路模块和所述分压电路模块电性连接,所述主回路电路模块可以将输入的第一交流信号的正半周波形和输入的第二交流信号的负半周波形进行错位叠加处理,得到波形完整的电流型叠加信号,接着通过所述采样电路模块对所述电流型叠加信号进行电流采样处理,将其转换为对应的电压型叠加信号,然后在通过所述精密绝对值电路模块对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号,最后通过所述分压电路模块对所述电压型负值信号进行分压调节处理,并输出目标采样信号;这样可以提升信号采样的精确度,同时还避免了采样电流出现不对称的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的一种无桥PFC电流电压型采样电路的结构示意图;
图2是本实用新型实施例的一种电流型叠加信号的波形示意图;
图3是本实用新型实施例的一种电压型负值信号的波形示意图;
图4是本实用新型实施例的一种主回路电路模块的连接示意图;
图5是本实用新型实施例的一种包括有采样电路模块、精密绝对值电路模块以及分压电路模块的连接示意图;
图6是本实用新型实施例的一种在精密绝对值电路模块中的信号流向的示意图;
图7是本实用新型实施例的一种无桥PFC电流电压型采样电路的连接示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。此外,术语“包括”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参见图1,是本实用新型实施例的一种无桥PFC电流电压型采样电路的结构示意图,本实用新型实施例的所述无桥PFC电流电压型采样电路可以包括:主回路电路模块1、采样电路模块2、精密绝对值电路模块3、分压电路模块4,所述主回路电路模块1与所述采样电路模块2电性连接,所述精密绝对值电路模块3分别与所述采样电路模块2和所述分压电路模块4电性连接;
其中,所述主回路电路模块1包括第一输入端口100、第二输入端口101和输出端口102,所述第一输入端口100和所述第二输入端口101分别用于输入对应的第一交流电信号和第二交流电信号,所述主回路电路模块1用于将所述第一交流电信号的正半周波形和所述第二交流电信号的负半周波形进行错位叠加处理,得到波形完整的电流型叠加信号,并通过所述输出端口输出所述电流型叠加信号;
所述采样电路模块2用于对所述电流型叠加信号进行电流采样处理,将所述电流型叠加信号转换为对应的电压型叠加信号;
所述精密绝对值电路模块3用于对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号;
所述分压电路模块4用于对所述电压型负值信号进行分压调节处理,并输出目标采样信号,所述目标采样信号用于驱动无桥PFC的控制单元。
其中可选地,上述的第一交流信号和第二交流信号可以是指同一交流电的 正负极两路信号,或者是指不相同的两路交流电信号,或者是指具有相同振动频率、相同振动幅度的电流波形所对应的两路电流信号,或者是指其他的交流电信号,本实用新型实施例不作限定。
当用户将所述第一交流电信号和所述第二交流电(如同一交流电的正负极两路交流信号)分别通过第一输入端口100和第二输入端口101输入到所述主回路电路模块1后,所述主回路电路模块1可以将所述第一交流信号的正半周波形和所述第二交流信号的负半周形,或者将所述第一交流信号的负半周波形和所述第二交流信号的正半周形波形进行错位叠加处理(如相位错位、或者延迟波形重叠周期、移动错位相加时刻等),得到波形完整的电流型叠加信号,具体可参见图2所示给出的电流型叠加信号的波形示意图。所述主回路电路模块1还可以通过所述输出端口102将所述电流型叠加信号输出/输入到所述采样电路模块2中,所述采样电路模块2可以对其进行采样,并将电流值转化为电压值,也即是将将所述电流型叠加信号转换为对应的电压型叠加信号。进一步地,所述采样电路模块2将转换得到的所述电压型叠加信号输入到所述精密绝对值电路模块3中,所述精密绝对值电路模块3可以对对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,得到并输出对应的电压型负值信号。示例性地如,引用如上图2所示的电流型叠加信号,通过所述采样电路模块2、所述精密绝对值电路模块3处理之后,可以得到如图3所示给出的一种电压型负值信号的波形示意图。所述精密绝对值电路模块3再将得到的所述电压型负值信号输入到所述分压电路模块4中,所述分压电路模块4对所述电压型负值信号进行分压调节处理,得到合适电压大小的目标采样信号,所述目标采样信号可以用来驱动无桥PFC的控制单元正常工作,这里不进行详细阐述。
其中可选地,所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号,包括:
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号的负半周波形进行跟随处理,并输出对应的包括负半周波形的第一负值分信号;
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号的正半周波形进行反相处理,并输出对应的包括正半周波形的第二负值分信号;
所述精密绝对值电路模块还用于将所述包括负半周波形的第一负值分信号和所述包括正半周波形的第二负值分信号进行错位叠加处理,得到波形完整的 所述电压型负值信号。
由于用来驱动后级控制单元正常工作的需要负的电流采样值,也即是需要输出的所述目标采样信号需要为负信号,那么在将所述电压型叠加信号的负半周波形输入/流过所述精密绝对值电路模块3后,所述精密绝对值电路模块3可以对所述电压型叠加信号的负半周波形进行电压跟随处理(也即是不进行反相),进一步地还可以进行放大处理,得到包括有负半周波形的第一负值分信号;同理,如果将所述电压型叠加信号的正半周波形输入/流过所述精密绝对值电路模块3后,所述精密绝对值电路模块3可以对所述电压型叠加信号的正半周波形进行反相处理(也即是相位反转处理),进一步地还可以进行放大处理,得到包括有正半周波形的第二负值分信号。进一步地,所述精密绝对值电路模块还可以对所述包括有负半周波形的第一负值分信号和所述包括有正半周波形的第二负值分信号进行错位叠加处理(也即是进行同相位、或者相反相位的叠加处理),最后需要得到波形完整的所述电压型负值信号,具体可以参见如图3所示给出的一种电压型负值信号的波形示意图。
可以看出,本实用新型实施例提供的无桥PFC电流电压型采样电路,包括主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块、分压电路模块,其中,所述主回路电路模块与所述采样电路模块电性连接,所述精密绝对值电路模块分别与所述采样电路模块和所述分压电路模块电性连接,所述主回路电路模块可以将输入的第一交流信号的正半周波形和输入的第二交流信号的负半周波形进行错位叠加处理,得到波形完整的电流型叠加信号,接着通过所述采样电路模块对所述电流型叠加信号进行电流采样处理,将其转换为对应的电压型叠加信号,然后在通过所述精密绝对值电路模块对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号,最后通过所述分压电路模块对所述电压型负值信号进行分压调节处理,并输出目标采样信号;这样可以提升信号采样的精确度,同时还避免了采样电流出现不对称的问题。
下面对上述无桥PFC电流型采样电路中包括的每个模块进行详细地阐述。具体如图4所示给出的一种主回路电路模块的连接示意图,其中,所述主回路电路模块1包括:霍尔检测器件U1、第一电感器L1、第二电感器L2、第一场 效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4,所述霍尔检测器件U1包括第一端口11、第二端口12和第三端口13,所述第一端口11与所述第一输入端口100电性连接,所述第三端口13与所述输出端口102电性连接,所述第二端口12通过所述第一电感器L1与所述第三场效应管Q3的漏极电性连接,所述第三场效应管Q3的栅极与所述第一场效应管Q1的栅极电性连接,也即是如图4所示通过节点G21将Q3的栅极与Q1的栅极电性连接,进一步地所述第一场效应管Q1的漏极与所述第二输入端口101电性连接。可选地,所述第二端口12与所述第二场效应管Q2的漏极电性连接,所述第二场效应管Q2的栅极与所述第四场效应管Q4的栅极电性连接,也即是如图4所示通过节点G11将Q2的栅极与Q4的栅极电性连接,进一步地所述第四场效应管Q4的漏极通过所述第二电感器L2与所述第二输入端口101电性连接,所述第一场效应管Q1的源极、所述第二场效应管Q2的源极、所述第三场效应管Q3的源极以及所述第四场效应管Q4的源极分别与大地电性连接。
其中可选地,
所述主回路电路模块1还包括:所述外接输出端口VCC(也即是外接输出端口PFC_VCC)、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第三电容器C3、第四电容器C4,所述第二端口12通过所述第三二极管D3、所述第三电容器C3分别与所述外接输出端口VCC电性连接,所述第五二极管D5的一端分别与所述第一电感器L1的一端和所述第三场效应管Q3的漏极电性连接,也即是如图4所示将D5的正极分别与L1的一端、Q3的漏极电性连接,将D5的负极与外接输出端口PFC_VCC(VCC)电性连接。可选地,所述第五二极管D5的另一端与所述外接输出端口VCC电性连接;所述第二输入端口101通过所述第四二极管D4、所述第四电容器C4分别与所述外接输出端口VCC电性连接,所述第六二极管D6的一端分别与所述第二电感器L2的一端和所述第四场效应管Q4的漏极电性连接,也即是如图4所示将D6的正极分别与L2的一端、Q4的漏极电性连接,将D6的负极与外接输出端口PFC_VCC(VCC)电性连接,所述第六二极管D6的另一端与所述外接输出端口VCC电性连接,所述外接输出端口VCC用于输出升压驱动信号,所述升压驱动信号用于驱动无桥PFC的元器件正常工作,这里不做叙述。
为了保证所述主回路电路模块1正常工作,可选地所述主回路电路模块1 还可以包括第五电容器C5、第六电容器C6、第七电容器C7、第八电容器C8、以及第十一电阻器R11、第十二电阻器R12,进一步地所述霍尔检测器件U1还可以包括第四端口14、第五端口15;其中,所述第四端口14可以与-15V电压源电性连接,可选地所述第四端口14还可以通过所述第五电容器C5与大地连接;所述第五端口15可以与+15V电压源电性连接,可选地所述第五端口15还可以通过所述第六电容器C6与大地连接。可选地,所述第十一电阻器R11可以桥接/跨接在所述第二场效应管Q2的栅极和源极之间,所述第十二电阻器R12可以桥接/跨接在所述第一场效应管Q1的栅极和源极之间,且所述第七电容器C7可以桥接/跨接在所述第二场效应管Q2的漏极和源极之间,所述第八电容器C8可以桥接/跨接在所述第一场效应管Q1的漏极和源极之间,以对应保证Q1和Q2正常工作。
具体实现中,霍尔检测器件U1串联在该主回路电路模块1中,该霍尔检测器件1主要用于检测流过的交流电信号,也即是检测电流,且还可以对流过的交流电信号进行一定比例的缩放处理(如进行1:1000的缩小处理),且当用户将第一交流电信号和第二交流电信号输入到该主回路电路模块1后,所述主回路电路模块1可以对输入的第一交流电信号和第二交流电信号进行对应的检测(也即是缩放处理)以及叠加处理,其中叠加处理的原理可以参见如上实施例1(即如上图1实施例)具体阐述,通过所述输出端口102输出对应的电流型叠加信号M,具体可以参见如图2所示给出的一种电流型叠加信号的波形示意图。
请参见图5给出了一种包括有采样电路模块、精密绝对值电路模块、以及分压电路模块在内的连接示意图,其中,所述采样电路模块2可以包括第一电阻器R1,其中,所述第一电阻器R1的一端分别与所述输出端口102和所述精密决定值电路模块3电性连接,且所述第一电阻器R1的另一端与大地连接。也即是所述输出端口102通过所述第一电阻器R1与大地连接,且所述输出端口102也可以与所述精密绝对值电路模块3电性连接。
其中,所述精密绝对值电路模块3可以包括:第二电阻器R2、第三电阻器R3、第四电阻器R4、第五电阻器R5、第一运算放大器IC1A、第二运算放大器IC1B,所述第一运算放大器IC1A包括第一正输入端口3、第一负输入端口2、第一信号输出端口1,所述第二运算放大器IC1B包括第二正输入端口3、第二 负输入端口2、第二信号输出端口1,所述第一正输入端口3通过所述第二电阻器R2与所述输出端口102电性连接,所述第一负输入端口2通过所述第三电阻器R3与所述分压电路模块4电性连接,所述第二负输入端口2通过所述第四电阻器R4与所述输出端口102电性连接,所述第二负输入端口2通过所述第五电阻器R5与所述分压电路模块4电性连接,所述第一信号输出端口1和所述第二信号输出端口1分别与所述分压电路模块4电性连接,所述第二正输入端口3与大地连接。
其中可选地,所述精密绝对值电路模块3还包括:第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容器C1、第二电容器C2,所述第一运算放大器IC1A还包括第一电源输入端口5、第一接地输出端口4,所述第一电源输入端口5通过所述第六电阻器R6与+15V电压源电性连接,所述第一电源输入端口5通过所述第一电容器C1与大地连接,进一步地所述第一接地输出端口4通过所述第七电阻器R7与-15V电压源电性连接,所述第一接地输出端口4通过所述第二电容器C2与大地连接,所述第一信号输出端口1通过所述第一二极管D1与所述分压电路模块2电性连接,也即是如图5所示D1的负极与所述第一信号输出端口1电性连接,D1的负极与所述分压电路模块2电性连接;所述第二信号输出端口1通过所述第二二极管D2与所述分压电路模块4电性连接,也即是如图5所示D2的负极与所述第二信号输出端口1电性连接,D2的负极与所述分压电路模块2电性连接;所述第二正输入端口3还可以通过所述第八电阻器R8与大地电性连接。
其中可选地,所述分压电路模块4包括:第九电阻器R9和第十电阻器R10,所述第三电阻器R3、所述第五电阻器R5、所述第一二极管D1以及所述第二二极管D2分别通过所述第九电阻器R9与所述第十电阻器R10的一端电性连接,且所述第十电阻器R10的一端用于输出所述目标采样信号,所述第十电阻器R10的另一端与大地连接,也即是如图5所示D1的正极、D2的正极、R3以及R5分别可以通过R9与R10进行电性连接,且R9与R10存在电性连接的一端可以用于输出所述目标采样信号I_sen。
具体实现中,通过所述输出端口102将所述电流型叠加信号流过采样电阻R1后,将其转化为电压型叠加信号,也即是采样电阻R1可以将电流转化为电压值,由于用于驱动无桥PFC的控制单元正常工作所需要的采样信号需要负的 电流/电压采样值,那么采用通过所述精密绝对值电路模块3,如图5所示由电阻R4和R5可以组成一个反相放大器,当所述电压型叠加信号的正半周波形通过由电阻R4、R5组成的反相放大器后,通过所述第二运算放大器IC1B的第二信号输出端口1输出的信号为负值,也即是如上第一实施例提及到的所述包括正半周波形的第二负值分信号;如果是所述电压型叠加信号的负半周波形通过由电阻R4、R5组成的反相放大器后,通过第二运算放大器IC1B的二信号输出端口1输出的信号为负值,由于第二二极管D2的单向导通性,不能导通,因此所述电压型叠加信号的负半周波形不能经过由电阻R4、R5形成通路;同理将所述电压型叠加信号的负半周波形通过电阻R2、以及第一运算放大器IC1A形成一个跟随电路,通过第一运算放大器IC1A的第一信号输出端口1对应输出的信号为负值,如果将所述电压型叠加信号的正半周波形通过R2经过第一运算放大器IC1A时,,由于D1的单向导通性,不能导通,因此不能将所述电压型叠加信号的正半周波形通过R2再经过第一运算放大器IC1A,具体可以如图6所示给出的在精密绝对值电路模块中的信号(电流)流向示意图,其中实线A表示所述电压型叠加信号的负半周波形的信号/电流流向,虚线B表示所述电压型叠加信号的正半周波形的信号/电流流向。
可选地,所述精密绝对值电路模块3可以输出对应的电压型负值信号,可以参见如图3所示给出的一种电压型负值信号的波形示意图,最后再将该精密绝对值电路模块3输出的所述电压型负值信号经过分压电阻R9和R10,输出对应的负值的目标采样信号I_sen,可选地还可以将目标采样信号I_sen送到无桥PFC的控制单元,从而起到很好电流控制效果,这里不做详述。
请参见如图7所示给出的一种无桥PFC电流电压型采样电路的连接示意图,图7整体给出了由上述主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块及分压电路模块中各模块的电路连接示意图,综合组成/构成的整个无桥PFC电流电压型采样电路的电路连接示意图。
可以看出,本实用新型实施例提供的无桥PFC电流电压型采样电路,包括主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块、分压电路模块,其中,所述主回路电路模块与所述采样电路模块电性连接,所述精密绝对值电路模块分别与所述采样电路模块和所述分压电路模块电性连接,所述主回路电路模块可以将输入的第一交流信号的正半周波形和输入的第二交流信号的负半周波形 进行错位叠加处理,得到波形完整的电流型叠加信号,接着通过所述采样电路模块对所述电流型叠加信号进行电流采样处理,将其转换为对应的电压型叠加信号,然后在通过所述精密绝对值电路模块对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号,最后通过所述分压电路模块对所述电压型负值信号进行分压调节处理,并输出目标采样信号;这样可以提升信号采样的精确度,同时还避免了采样电流出现不对称的问题。
以上所述,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述无桥PFC电流电压型采样电路包括:主回路电路模块、采样电路模块、精密绝对值电路模块、分压电路模块,所述主回路电路模块与所述采样电路模块电性连接,所述精密绝对值电路模块分别与所述采样电路模块和所述分压电路模块电性连接;
所述主回路电路模块包括第一输入端口、第二输入端口和输出端口,所述第一输入端口和所述第二输入端口分别用于输入对应的第一交流电信号和第二交流电信号,所述主回路电路模块用于将所述第一交流电信号的正半周波形和所述第二交流电信号的负半周波形进行错位叠加处理,得到波形完整的电流型叠加信号,并通过所述输出端口输出所述电流型叠加信号;
所述采样电路模块用于对所述电流型叠加信号进行电流采样处理,将所述电流型叠加信号转换为对应的电压型叠加信号;
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号;
所述分压电路模块用于对所述电压型负值信号进行分压调节处理,并输出目标采样信号,所述目标采样信号用于驱动无桥PFC的控制单元。
2.如权利要求1所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号进行跟随反相处理,并输出对应的电压型负值信号,包括:
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号的负半周波形进行跟随处理,并输出对应的包括负半周波形的第一负值分信号;
所述精密绝对值电路模块用于对所述电压型叠加信号的正半周波形进行反相处理,并输出对应的包括正半周波形的第二负值分信号;
所述精密绝对值电路模块还用于将所述包括负半周波形的第一负值分信号和所述包括正半周波形的第二负值分信号进行错位叠加处理,得到波形完整的所述电压型负值信号。
3.如权利要求1所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述 采样电路模块包括第一电阻器,所述输出端口通过所述第一电阻器与大地连接,且所述输出端口与所述精密绝对值电路模块电性连接。
4.如权利要求1所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述精密绝对值电路模块包括:第二电阻器、第三电阻器、第四电阻器、第五电阻器、第一运算放大器、第二运算放大器,所述第一运算放大器包括第一正输入端口、第一负输入端口、第一信号输出端口,所述第二运算放大器包括第二正输入端口、第二负输入端口、第二信号输出端口,所述第一正输入端口通过所述第二电阻器与所述输出端口电性连接,所述第一负输入端口通过所述第三电阻器与所述分压电路模块电性连接,所述第二负输入端口通过所述第四电阻器与所述输出端口电性连接,所述第二负输入端口通过所述第五电阻器与所述分压电路模块电性连接,所述第一信号输出端口和所述第二信号输出端口分别与所述分压电路模块电性连接,所述第二正输入端口与大地连接。
5.如权利要求4所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述精密绝对值电路模块还包括:第六电阻器、第七电阻器、第八电阻器、第一二极管、第二二极管、第一电容器、第二电容器,所述第一运算放大器还包括第一电源输入端口、第一接地输出端口,所述第一电源输入端口通过所述第六电阻器与+15V电压源电性连接,所述第一电源输入端口通过所述第一电容器与大地连接,所述第一接地输出端口通过所述第七电阻器与-15V电压源电性连接,所述第一接地输出端口通过所述第二电容器与大地连接,所述第一信号输出端口通过所述第一二极管与所述分压电路模块电性连接,所述第二信号输出端口通过所述第二二极管与所述分压电路模块电性连接,所述第二正输入端口通过所述第八电阻器与大地电性连接。
6.如权利要求5所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述分压电路模块包括:第九电阻器和第十电阻器,所述第三电阻器、所述第五电阻器、所述第一二极管以及所述第二二极管分别通过所述第九电阻器与所述第十电阻器的一端电性连接,且所述第十电阻器的一端用于输出所述目标采样信号,所述第十电阻器的另一端与大地连接。
7.如权利要求1-6任意一项所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述主回路电路模块包括:霍尔检测器件、第一电感器、第二电感器、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管,所述霍尔检测器件包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一端口与所述第一输入端口电性连接,所述第三端口与所述输出端口电性连接,所述第二端口通过所述第一电感器与所述第三场效应管的漏极电性连接,所述第三场效应管的栅极与所述第一场效应管的栅极电性连接,所述第一场效应管的漏极与所述第二输入端口电性连接;所述第二端口与所述第二场效应管的漏极电性连接,所述第二场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极电性连接,所述第四场效应管的漏极通过所述第二电感器与所述第二输入端口电性连接,所述第一场效应管的源极、所述第二场效应管的源极、所述第三场效应管的源极以及所述第四场效应管的源极分别与大地电性连接。
8.如权利要求7所述的无桥PFC电流电压型采样电路,其特征在于,所述主回路电路模块还包括:外接输出端口VCC、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第三电容器、第四电容器,所述第二端口通过所述第三二极管、所述第三电容器分别与所述外接输出端口VCC电性连接,所述第五二极管的一端分别与所述第一电感器的一端和所述第三场效应管的漏极电性连接,所述第五二极管的另一端与所述外接输出端口VCC电性连接;所述第二输入端口通过所述第四二极管、所述第四电容器分别与所述外接输出端口VCC电性连接,所述第六二极管的一端分别与所述第二电感器的一端和所述第四场效应管的漏极电性连接,所述第六二极管的另一端与所述外接输出端口VCC电性连接,所述外接输出端口VCC用于输出升压驱动信号,所述升压驱动信号用于驱动无桥PFC的元器件。
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CN111856116A (zh) * 2020-07-21 2020-10-30 广州金升阳科技有限公司 一种无桥pfc电流采样电路及其应用

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